压剪试验机上的浮动跟随系统

Sup． 工程与试验 ENGINEERING & TEST压剪试验机上的浮动跟随系统林琪超，李 超，王素珍(济南时代试金试验机有限公司，山东 济南 250300)摘 要：根据交通行业标准，以板式橡胶支座的抗剪弹性模量试验为例，介绍了橡胶支座压剪试验机剪切装置上的浮动跟随系统。

关键词 ：抗 剪弹性模量 ；浮动跟随系统 ；自动跟随中图分类号 ：TH87 文献标 识码 ：B doi：i0．3969／j．issn．1674～3407．2013．z1．008Floating Follow System of Compression。_Shear Testing M achineI in Qichao，Li Chao，Wang Suzhen(Jinan TIME Shijin Testing Machine Co．，Ltd．Jinan 250300，Shandong，China)Abstract：According to the standards of transportation industry，the floating follow system of rub—ber bearing compression—shear testing machine is discussed，and the laminated rubber bearingshear modulus test is introduced as an example.

Keywords：shear modulus；floating follow system ；automatic followl 前 言微机控制电液伺服压剪试验机 (见图 1)主要用于检测公路桥梁橡胶支座的成品力学性 能，可分别对板式、盆式和球式橡胶支座进行极限抗压强度试验 、抗压弹性模量试验、抗剪弹性模量试 验、抗剪粘接性能试验 、抗剪老化试验 、摩擦系数试验和容许转角试验等。其中，抗剪弹性模量试验 、抗剪粘接性能试验 、抗剪老化试验均需用到独立 的剪切装置(见图2)来实现。本文将根据交通行业标 准，以公路桥梁板式橡胶支座的抗剪弹性模量试验为例，浅析在剪切装置上的浮动跟随系统。

2 抗剪弹性模量试验方法在试验机 的上下压板之 间，将试样及剪切板按双剪组合配置好(如图 3所示)，使试样 和剪切板 的对称轴与上下压板的中心轴处在同一垂直面上 。将压应力以一定 的速度(O．03—0．04MPa／s)增至平均压应力 d(10MPa)，并在 整个抗 剪试验过程 中保持不变。调整试验机的剪切试验机构，使水平油缸 、负[收稿日期] 2O12—12—1O[作者简介] 林琪超(1984一)，男，毕业于济南大学，现从事机械设计工作。

图 1 微 机控 制电液伺服压剪试验机图 2 独立的剪切装置· 29 ·工程与试验荷传感器的轴线和剪切板的对称轴重合。然后按照标准要求施加水平力，记录相应 的应变值并按照公式计算支座的抗剪弹性模量。

图 3 试样及剪切板双剪 组合 配置 示意图3 浮动跟随系统上压板试样1剪切报试样2下压扳3．1 浮动跟随系统的组成及作用浮动跟随系统由液压油源、双作用伺服油缸、浮动油缸、位移传感器等构成。浮动指 的是通过控制伺服阀来调节浮动油缸 的伸缩量 ，从而实现对剪切装置高度的调整 ；跟随指的是浮动油缸以垂向变形量为参考依据，通过调节自身的伸缩量对垂向产生的变形量进行补偿 ，跟随过程为全 自动闭环控制。

橡胶支座在垂向加载的过程中发生变形，剪切板则会随着支座的变形而产生垂向位移，使得剪切板与剪切施力中心面产生位移差，此位移差需要通过调整浮动油缸的伸缩量来消除。浮动跟随系统使剪切装置施力中心面和剪切板的中心高度保持一致，提高了横向剪切力的精确度 ，从而保证抗剪试验结果的准确性。

3．2 跟随方法以往的浮动跟随方法为开环操作，即用眼睛观察垂 向变形高度并 以此为参考 ，通过控制浮动液压阀的开 口方向及大小来调节浮动油缸的伸缩量 ，从而实现剪切油缸垂向高度的跟随。这种方法能实现手动跟随，但无法保证跟随精度，影响试验结果 。

本文介绍 的浮动跟随系统为全 自动 电脑控制 。

计算机以反馈回来的垂向位移数据为依据，通过控制浮动伺服阀的开口大小来控制浮动油缸的升降，自动补偿位移差，排除了人为肉眼观察带来的误差，操作更加简单直接 ，结果更具准确性 。

4 结 论在橡胶支座的抗剪弹性模量试验 中，在对支座进行垂向压应力加载时 ，剪切板会随着支座的压缩变形而产生垂向移动 ，需要调节剪切装置 的垂向高度 ，才能保证剪切力及试验结果 的准确性。手动调节的剪切装置，需要在垂 向加载过程 中通过 肉眼观察来手动调节剪切装置的高度，精确度无法保证，也容易发生误操作 。自动跟随的剪切装置，将通过浮动油缸 自动补偿剪切板 的垂 向位移 ，方便 、准确 、可靠。因此 ，无论是从方便用户使用方面还是从保证试验数据准确性方面来考虑，在压剪试验机剪切装置上增加 自动浮动跟随系统都是十分必要的。

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